- 카메라 없이 어둠 속에서도 사물 인식… 정확도 98%

- '사물 인식 기술' 다양한 분야 적용 가능

- 스마트폰 제조사·OS사 등에 기술이전해 상용해 모색



스마트폰으로 노크하듯 툭툭 두 번 치면 사물을 인식하는 기술을 KAIST와 인하대 연구진이 개발했다. 카메라나 추가 장비 없이 상용 스마트폰에 탑재된 센서만으로 사물 인식이 가능해 기존 기술 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

KAIST(총장 신성철)는 전산학부 이성주 교수 연구팀이 스마트폰을 사물에 두드리는 것만으로 사물을 인식할 수 있는 '노커(Knocker)' 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이 연구에는 KAIST 공태식 박사과정· 조현성 석사과정과 인하대 이보원 교수가 참여했다.

기존의 사물 인식 기법은 일반적으로 두 종류로 나뉜다.

우선 카메라로 촬영해 인식하는 방식이 가장 보편적이다. 하지만 사진을 찍어야 하는 번거로움과 어두운 환경에서는 사용하지 못한다는 단점이 있다.

또 RFID 등의 전자 태그를 부착해 전자신호로 구분하는 방법도 있다. 하지만 태그의 가격 부담과 인식하고자 하는 모든 사물에 태그를 부착해야 해 상용화가 어렵다.

최근에는 카네기멜론대학교(CMU) 크리스 헤리슨(Chris Harrison) 교수 연구팀이 전자기기가 내는 독특한 전자파를 이용한 사물 인식 기법을 제시했지만, 상용 스마트폰 외에 추가적인 안테나 장착이 필요하고 사물 인식 범위가 전자기기로 제한되는 한계가 있다.

연구진이 개발한 노커 기술은 카메라나 별도의 기기를 쓰지 않아도 사물을 인식하는 방식으로 앞 선 방식과 큰 차이를 보인다.

노커 기술은 물체에 '노크'를 해서 생긴 반응을 스마트폰의 마이크, 가속도계, 자이로스코프로 감지하고, 이 데이터를 기계학습 기술을 통해 분석해 사물을 인식한다.

연구진은 책, 노트북, 물병, 자전거 등 일상생활에서 흔히 접할 수 있는 23종의 사물로 실험한 결과 혼잡한 도로나 식당 등 잡음이 많은 공간에서는 83%의 사물 인식 정확도를 보였고, 가정 등 실내 공간에서의 사물 인식 정확도는 98%에 달하는 것을 확인했다. 스마트폰 케이스를 사용한 실험에서도 인식률 차이가 별로 없었다.

특히 노커 기술은 스마트폰 사용의 새로운 패러다임을 제시할 것으로 전망된다. 예컨대 빈 물통을 스마트폰으로 노크하면 자동으로 물을 주문할 수 있고, IoT 기기를 활용해 취침 전 침대를 노크하면 불을 끄고 알람을 자동 설정할 수 있다. 차량이나 자전거를 노크하면 위치 지도를 볼 수 있고, 기타 튜닝이나 연주 등도 가능하다. 연구진은 총 15가지 구체적인 활용 방안도 제시했다. 또 사용자가 원하는 사물과 기능을 직접 추가 할 수 있어 활용 범위가 무궁무진하다.

이성주 교수는 "특별한 센서나 하드웨어 개발 없이 기존 스마트폰의 센서 조합과 기계학습을 활용해 개발한 소프트웨어 기술로, 스마트폰 사용자라면 보편적으로 사용할 수 있어 의미가 있다"며 "사용자가 자주 이용하는 사물과의 상호 작용을 보다 쉽고 편하게 만들어 주는 기술"이라고 설명했다.

이어 "스마트폰 기기에 따른 인식률 차이에 대한 후속 연구를 진행 중"이라며 "스마트폰 제조사나 OS사에 기술이전해 상용화하는 방안도 협의하고 있다"고 덧붙였다.

이번 연구는 한국연구재단 차세대정보컴퓨팅기술개발사업과 정보통신기획평가원 정보통신·방송 기술개발사업 및 표준화사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 지난달 13일 유비쿼터스 컴퓨팅 분야 국제 최우수학회 'ACM 유비콤(ACM UbiComp)'에서 발표됐다.

연구에 대한 설명과 시연은 유튜브 링크(https://www.youtube.com/watch?v=SyQn1vr_HeQ&feature=youtu.be)에서 확인할 수 있다.